CN111496208A - 低碳钢连铸坯制备方法以及二次冷却水设计方法 - Google Patents

低碳钢连铸坯制备方法以及二次冷却水设计方法 Download PDF

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Abstract

本申请涉及钢铁领域，具体而言，涉及一种低碳钢连铸坯制备方法以及二次冷却水设计方法。二次冷却水设计方法包括：各区冷却水量按照公式A×V2+B×V+C分配。式中V为拉速。足辊区：A为‑0.44～‑0.48；B为5.66～5.7；C为‑1.12～‑1.16。一区：A为1.31～1.35；B为‑1.86～‑1.9；C为5.88～5.92。二区：A为1.25～1.29；B为‑2.91～‑2.95；C为4.38～4.42。三区：A为0.64～0.68；B为‑1.1～‑1.14；C为1.17～1.21。二次冷却区各区冷却水量按照上述公式分配，能够在提高低碳钢拉速的同时保证低碳钢铸坯质量，减少铸坯质量缺陷。

Description

低碳钢连铸坯制备方法以及二次冷却水设计方法
技术领域
本申请涉及钢铁领域，具体而言，涉及一种低碳钢连铸坯制备方法以及二次冷却水设计方法。
背景技术
低碳钢通常是指C含量0.06～0.25％的钢种。
目前在低碳钢连铸生产时，存在漏钢事故以及铸坯质量缺陷的问题。
目前常规的解决低碳钢铸坯发生质量缺陷问题的手段是，通过调节连铸工艺中的不同工序的工艺条件。
已知的一些方案，通过调节二次冷却区的工艺条件，降低钢坯质量缺陷，但是这些调节工艺往往导致低碳钢的拉速降低。
另有的一些方案，通过单独调整连铸工艺中结晶器、保护渣等工艺参数，降低钢坯表面裂纹以及质量缺陷，但是也不能提高拉速。
连铸生产时铸坯拉速，会直接影响生产效率，较低的拉速，使得生产效率降低。
发明内容
本申请实施例的目的在于提供一种低碳钢连铸坯制备方法以及二次冷却水设计方法，在提高低碳钢拉速的同时降低铸坯质量缺陷。
第一方面，本申请提供一种低碳钢连铸工艺中二次冷却水设计方法，低碳钢的化学成分按照质量百分比计包括：C 0.03～0.23％，Si0.01～0.40％，Mn 0.01～0.60％，P≤0.015％，S≤0.008％，Cu+Ni+As+Sn+Pb≤0.7％，余量为铁和不可避免的杂质；
二次冷却区包括：足辊区、一区、二区以及三区；
设计方法包括：二次冷却区各区冷却水量Q按照公式(1)分配：
Q＝A×V2+B×V+C (1)
其中，式(1)中：V为拉速；冷却水量Q的单位为m3/h；V为拉速，单位为m/min；A的单位为(m·min2)/h；B的单位为(m2·min)/h；C的单位为m3/h。
各区冷却水量Q按照公式(1)分配时，式(1)中的参数A、B、C按照下述规则选择：
足辊区：A的取值范围为-0.44～-0.48；B的取值范围为5.66～5.7；C的取值范围为-1.12～-1.16；
一区：A的取值范围为1.31～1.35；B的取值范围为-1.86～-1.9；C的取值范围为5.88～5.92；
二区：A的取值范围为1.25～1.29；B的取值范围为-2.91～-2.95；C的取值范围为4.38～4.42；
三区：A的取值范围为0.64～0.68；B的取值范围为-1.1～-1.14；C的取值范围为1.17～1.21。
第二方面，本申请提供一种低碳钢连铸坯制备方法，根据前述第一方面提供的低碳钢连铸工艺中二次冷却水设计方法设计出的二次冷却水参数进行二次冷却处理。
本申请实施方式提供的低碳钢连铸坯制备方法以及二次冷却水设计方法的有益效果包括：
发明人发现，铸坯出结晶器后形成了一定厚度的坯壳，在二冷却区内铸坯内部的热量继续传出，并在铸坯表面完成热量交换，铸坯才能继续凝固。低碳钢铸坯在凝固过程中发生包晶反应，δFe(固体)+L(液体)→γFe(固体)。由于发生δFe+L→γFe转变时，线收缩系数为9.8×10-5/℃，而未发生包晶反应的δFe线收缩系数为2×10-5/℃。因此包晶反应时线收缩量较大，坯壳与结晶器器壁容易形成气隙，气隙的过早形成会导致收缩不均和坯壳厚度不均，在薄弱处容易形成裂纹，容易发生漏钢事故和铸坯表面质量缺陷。本申请实施方式提供的二次冷却水设计方法，通过综合考虑低碳钢的性能特点、低碳钢铸坯出结晶器后的特点、生产效率(拉速)，设计了二次冷却区各区冷却水量的分配公式。二次冷却区各区冷却水量按照前述公式(1)分配，不仅能够提高低碳钢的拉速，而且能够保证低碳钢铸坯具有良好的质量。采用本申请的方法生产低碳钢最高拉速可以控制在2.40m/min，极大地提高了生产效率。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1示出了实施例1～4制得的部分铸坯(图片做了灰度处理)；
图2示出了实施例5～7制得的部分铸坯(图片做了灰度处理)；
图3示出了对比例11～13制得的部分铸坯(图片做了灰度处理)。
具体实施方式
为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
本实施方式提供了一种低碳钢连铸工艺中二次冷却水设计方法，低碳钢的化学成分按照质量百分比计包括：C 0.03～0.23％，Si0.01～0.40％，Mn 0.01～0.60％，P≤0.015％，S≤0.008％，Cu+Ni+As+Sn+Pb≤0.7％，余量为铁和不可避免的杂质；
二次冷却区包括：足辊区、一区、二区以及三区。该设计方法包括：二次冷却区各区冷却水量Q按照公式(1)分配：
Q＝A×V2+B×V+C (1)
其中，式(1)中：冷却水量Q的单位为m3/h；V为拉速，单位为m/min；A的单位为(m·min2)/h；B的单位为(m2·min)/h；C的单位为m3/h。
各区冷却水量Q按照公式(1)分配时，式(1)中的参数A、B、C按照下述规则选择：
足辊区：A的取值范围为-0.44～-0.48；B的取值范围为5.66～5.7；C的取值范围为-1.12～-1.16；
一区：A的取值范围为1.31～1.35；B的取值范围为-1.86～-1.9；C的取值范围为5.88～5.92；
二区：A的取值范围为1.25～1.29；B的取值范围为-2.91～-2.95；C的取值范围为4.38～4.42；
三区：A的取值范围为0.64～0.68；B的取值范围为-1.1～-1.14；C的取值范围为1.17～1.21。
铸坯出结晶器后形成了一定厚度的坯壳，在二冷却区内铸坯内部的热量继续传出，并在铸坯表面完成热量交换，铸坯才能继续凝固。低碳钢铸坯在凝固过程中发生包晶反应，δFe(固体)+L(液体)→γFe(固体)。由于发生δFe+L→γFe转变时，线收缩系数为9.8×10-5/℃，而未发生包晶反应的δFe线收缩系数为2×10-5/℃。因此包晶反应时线收缩量较大，坯壳与结晶器器壁容易形成气隙，气隙的过早形成会导致收缩不均和坯壳厚度不均，在薄弱处容易形成裂纹，容易发生漏钢事故和铸坯表面质量缺陷。本申请实施方式提供的二次冷却水设计方法，通过综合考虑低碳钢的性能特点、低碳钢铸坯出结晶器后的特点、生产效率(拉速)，设计了二次冷却区各区的冷却水量确定公式。二次冷却区各区冷却水量按照上述的公式(1)分配，不仅能够提高低碳钢系列钢的拉速，而且能够保证低碳钢铸坯裂质量。采用本申请的方法生产低碳钢最高拉速可以控制在2.40m/min，能够有效地提高生产效率。
进一步地，上述的低碳钢连铸工艺中二次冷却水设计方法能够适用于横截面积在160mm*160mm～170mm*170mm范围内的铸坯。
在本申请的一些实施方式中，提供一种低碳钢连铸坯制备方法：
该低碳钢的化学成分按照质量百分比计包括：C 0.03～0.23％，Si0.01～0.40％，Mn 0.01～0.60％，P≤0.015％，S≤0.008％，Cu+Ni+As+Sn+Pb≤0.7％，余量为铁和不可避免的杂质。
进一步可选地，该低碳钢的化学成分按照质量百分比计包括：C0.05～0.20％，Si0.02～0.35％，Mn 0.02～0.55％，P≤0.015％，S≤0.008％，Cu+Ni+As+Sn+Pb≤0.7％，余量为铁和不可避免的杂质。
示例性地，该低碳钢的化学成分按照质量百分比计包括：C 0.1％，Si 0.2％，Mn0.4％，P≤0.015％，S≤0.008％，Cu+Ni+As+Sn+Pb≤0.7％，余量为铁和不可避免的杂质。
进一步地，上述低碳钢在冶炼过程中，熔炼成分中[Mn]/[S]≥30，[Mn]/[Si]＞3.0。
进一步地，连铸生产采用的保护渣，其组成按照重量比包括：SiO2：24.3～28.3，Al2O3：5.5～8.0，CaO：25.5～30.0，MgO：0.5～1.5，R2O：6.5～10.5，T.C：15.5～18.5，F：1.8～3.2，Fe2O3：0.5～1.0；
其中，R2O包括Na2O和/或K2O。
本申请实施方式提供的保护渣，通过降低F含量和R2O含量，从而降低了保护渣粘度和保护渣熔点，改善了保护渣的润滑效果，提高了保护渣的熔化速率；同时使得保护渣的碱度增大，增加了保护渣液渣中结晶相比率，进而能够与较高的连铸拉速相互匹配，确保浇注稳定性，避免出现拉漏现象，解决低碳钢生产过程铸坯容易产生裂纹等质量问题。
在本申请一些实施方式中，连铸生产采用的保护渣，其组成按照重量比包括：SiO2：24.5～28，Al2O3：6.0～7.5，CaO：26～29.5，MgO：0.6～1.2，Na2O+K2O：6.6～10，T.C：16～18，F：1.9～3.0，Fe2O3：0.6～0.9。
在本申请一些实施方式中，连铸生产采用的保护渣，其组成按照重量比包括：SiO2：24.5～28，Al2O3：6.0～7.5，CaO：26～29.5，MgO：0.6～1.2，Na2O+K2O：6.6～10，T.C：16～18，F：1.9～3.0，Fe2O3：0.65～0.85。
在本申请一些实施方式中，连铸生产采用的保护渣，其组成按照重量比包括：SiO2：25～27，Al2O3：6.5～7.4，CaO：26.5～29，MgO：0.7～1.1，Na2O：6.7～9.8，T.C：16.5～17.5，F：1.95～2.8，Fe2O3：0.63～0.92。
在本申请一些实施方式中，连铸生产采用的保护渣，其组成按照重量比包括：SiO2：25.5～27.5，Al2O3：6.6～7.3，CaO：26.6～28.5，MgO：0.8～1.0，K2O：6.8～9.7，T.C：16.6～17.4，F：1.91～2.5，Fe2O3：0.6～0.88。
进一步地，保护渣的碱度R为0.95～1.20，其中，R＝w(CaO)/w(SiO2)。进一步可选地，保护渣的碱度R为0.96～1.15。示例性地，保护渣的碱度R为0.97、0.98、0.99、1.10、1.11、1.12、1.13或者1.14。
进一步地，保护渣的熔点为1050℃～1130℃；进一步可选地，1060℃～1120℃。示例性地，保护渣的熔点为1070℃、1080℃、1090℃、1100℃或者1115℃。
进一步地，保护渣的含水量为0.1～0.35％；进一步可选地，保护渣的含水量为0.15～0.30％。示例性地，保护渣的含水量为0.16％、0.17％、0.20％、0.22％、0.25％或者0.28％。
进一步地，保护渣的粘度为0.44～0.52Pa.S；进一步可选地，保护渣的粘度为0.45～0.50Pa.S。示例性地，保护渣的粘度为0.46Pa.S、0.47Pa.S、0.48Pa.S、0.49Pa.S、0.50Pa.S。
进一步地，保护渣的容重为0.68～0.74g/ml。进一步可选地，保护渣的容重为0.69～0.73g/ml。示例性地，保护渣的容重为0.69g/ml、0.70g/ml、0.71g/ml、0.72g/ml或者0.73g/ml。
进一步地，连铸过程中结晶器振动频率f按照式(2)计算；
f＝90+60V (2)
其中，式(20)中，V为拉速。
进一步地，结晶器振动频率在90～240次/min范围内。进一步可选地，结晶器振动频率在100～230次/min范围内。示例性地，结晶器振动频率为110次/min、120次/min、130次/min、150次/min、180次/min、200次/min或者220次/min。
进一步地，结晶器的振动行程为9～10mm；进一步可选地，结晶器的振动行程为9.1～9.9mm；示例性地结晶器的振动行程为9.2mm、9.3mm、9.4mm、9.5mm、9.6mm、9.7mm或者9.8mm。
进一步地，结晶器的冷却水流量控制：145～160Nm3/h；进一步可选地，结晶器的冷却水流量控制：146～159Nm3/h；示例性地，结晶器的冷却水流量控制：147Nm3/h、148Nm3/h、149Nm3/h、150Nm3/h、151Nm3/h、152Nm3/h、154Nm3/h、155Nm3/h、158Nm3/h。
进一步地，结晶器的倒锥度：2.09～2.16％/m。进一步可选地，结晶器的倒锥度：2.10～2.15％/m。示例性地，结晶器的倒锥度：2.11％/m、2.12％/m、2.13％/m、2.14％/m。
通过将结晶器的振动频率、振动行程、冷却水流量等参数控制在上述的范围内，能够与前述的保护渣相互匹配，能够在结晶器中的钢水之上顺利形成生渣层、烧结层、熔融层三层结构，并且保护渣熔融层可以正常流入结晶器和铸坯之间起到足够的润滑作用，保证铸坯在出结晶器下口能有＞10mm的均匀坯壳，从而减少铸坯出结晶器下口裂纹漏钢发生率，进而解决低碳钢生产过程铸坯裂纹及表面质量问题。
进一步地，上述的结晶器水缝：3.8～4.2mm。进一步可选地，结晶器水缝：3.85～4.15mm。示例性地，结晶器水缝3.9mm、4.0mm、4.1mm。
进一步地，浸入式水口采用整体式，浸入式水口与结晶器对中偏差≤±10mm，浸入式水口插入深度90～160mm。
进一步地，结晶器电磁搅拌参数250～300A/2～3Hz。进一步可选地，结晶器电磁搅拌参数为：电流在255～295A范围内；频率在2～3Hz范围内。
进一步地，钢坯从结晶器拉出后，进行二次冷却处理。
进行二次冷却处理时，二次冷却水参数按照下述设计方法设计的进行二次冷却处理：
二次冷却区包括：足辊区、一区、二区以及三区。二次冷却区各区冷却水量Q按照公式(1)分配：
Q＝A×V2+B×V+C (1)
其中，式(1)中：冷却水量Q的单位为m3/h；V为拉速，单位为m/min；A的单位为(m·min2)/h；B的单位为(m2·min)/h；C的单位为m3/h。进一步地，A的单位为(m·min2)/h；B的单位为(m2·min)/h；C的单位为m3/h。
各区冷却水量Q按照公式(1)分配时，式(1)中的参数A、B、C按照下述规则选择：
足辊区：A的取值范围为-0.44～-0.48；B的取值范围为5.66～5.7；C的取值范围为-1.12～-1.16；
一区：A的取值范围为1.31～1.35；B的取值范围为-1.86～-1.9；C的取值范围为5.88～5.92；
二区：A的取值范围为1.25～1.29；B的取值范围为-2.91～-2.95；C的取值范围为4.38～4.42；
三区：A的取值范围为0.64～0.68；B的取值范围为-1.11～-1.14；C的取值范围为1.17～1.21。
通过将二次冷却区各区冷却水量按照公式(1)分配，能够在保证铸坯质量，避免产生裂缝的同时，提高铸坯拉速。目前，低碳钢的拉速一般在1.8～2.0m/min，采用本申请实施方式的方法，能够将拉速提升至2.2m/min-2.4m/min，并且具有良好的铸坯质量。采用本申请实施方式的方法，能够减少二冷室内裂纹漏钢发生率，将裂纹漏钢发生率降低至0.1％以内。
进一步可选地，足辊区：A的取值范围为-0.45～-0.47；B的取值范围为5.67～5.69；C的取值范围为-1.125～-1.145；
一区：A的取值范围为1.31～1.35；B的取值范围为-1.87～-1.88；C的取值范围为5.885～5.915；
二区：A的取值范围为1.255～1.285；B的取值范围为-2.92～-2.945；C的取值范围为4.39～4.41；
三区：A的取值范围为0.65～0.67；B的取值范围为-1.12～-1.13；C的取值范围为1.18～1.20。
进一步地，足辊区长度0.3～0.5m；一区长度2.4～2.7m；二区长度2.4～2.7m；三区2.5～2.9m。
进一步地，足辊区采用全水冷，一区、二区、三区采用气雾冷却，冷却气压力0.2～0.28MPa，足辊设置18～24个喷头，一区设置40～48个喷头，二区设置28～32个喷头，一区设置16～20个喷头。
进一步地，二次冷却区各区冷却水量分配时，按照质量分数计，足辊区水量为33～41％；一区水量为33～41％；二区水量为16～21％；三区水量为5～11％。进一步可选地，按照质量分数计，足辊区水量为34～40％；一区水量为34～40％；二区水量为17～20％；三区水量为6～10％。示例性地，按照质量分数计，足辊区水量为35％；一区水量为35％；二区水量为18％；三区水量为8％。
进一步地，二次冷却区各区冷却水量分配时，足辊区水量≥4m3/h；一区水量≥5m3/h；二区水量≥2m3/h；三区水量≥0.5m3/h。示例性地，足辊区水量5m3/h；一区水量6m3/h；二区水量3m3/h；三区水量0.6m3/h。
进一步地，式(1)中V的范围为2.2m/min～2.4m/min。进一步可选地，式(1)中V的范围为2.25m/min～2.35m/min。示例性地，式(1)中V为2.25m/min、2.26m/min、2.28m/min、2.3m/min、2.35m/min或者2.38m/min。
进一步地，二次冷却水比水量：0.90～0.97L/kg。进一步可选地，二次冷却水比水量：0.91～0.96L/kg；示例性地，二次冷却水比水量：0.91L/kg、0.92L/kg、0.93L/kg、0.94L/kg、0.95L/kg、0.96L/kg。
本申请的一些实施方式中，提供一种低碳钢连铸工艺中二次冷却水设计方法，该方法为前述实施方式中提供的低碳钢连铸坯制备方法中的二次冷却水设计方法。
以下结合实施例1～7和对比例1～13对本申请的特征和性能作进一步的详细描述：
实施例1～4以及对比例1～10提供一种低碳钢连铸坯制备方法，实施例1～4与对比例1～10低碳钢成分相同，铸坯横截面积相同，均为160mm*160mm。连铸生产工艺均相同，二次冷却处理时，二次冷却区参数设计相同，所不同之处在于拉速不相同。
其中，低碳钢成分均包括：C 0.03～0.23％，Si 0.01～0.40％，Mn0.01～0.60％，P≤0.015％，S≤0.008％，Cu+Ni+As+Sn+Pb≤0.7％，余量为铁和不可避免的杂质。
二次冷却区各区冷却水量Q均按照公式(1)分配：
Q＝A×V2+B×V+C (1)
表1式(1)中二冷水的参数
实施例1-14 A B C
足辊 -0.48 5.7 -1.16
一区 1.31 -1.86 5.88
二区 1.29 -2.95 4.42
三区 0.64 -1.1 1.17
实施例1～14拉速不相同，具体见表2。
表2实施例1-4以及对比例1-10中拉速及二冷水量
Figure BDA0002532484410000111
Figure BDA0002532484410000121
对实施例1-4以及对比例1-10制得的低碳钢的表面质量进行检验，实验结果如下以及附图1。
从图1可以看出，实施例1～4中，拉速提高到2.1～2.4时，制得的低碳钢铸坯的质量满足标准，铸坯表面、心部无裂缝。铸坯质量合格，从而能够在提高拉速的同时，保证铸坯质量。
实施例5～7及对比例11～13
实施例5～7、对比例11～13均提供一种低碳钢连铸坯制备方法，制造步骤以及低碳钢成分均相同。所不同之处在于保护渣不同、结晶器参数不同、二冷水设计不相同。实施例5～7二冷水设计与实施例4相同，拉速2.4m/min，二冷水比水量0.90～0.97L/kg。对比例1～3二冷水比水量为0.8～0.86L/kg，拉速1.8m/min。
具体的不同工艺参数见表3～表5：
表3保护渣的化学成分(wt％)
Figure BDA0002532484410000122
Figure BDA0002532484410000131
表4保护渣的物理指标
保护渣 熔点/℃ 熔速/S 容重g/ml 粘度pa.s 碱度
实施例5 1099 45 0.7 0.489 1.05
实施例6 1092 44 0.64 0.484 1.04
实施例7 1110 43 0.66 0.492 1.06
对比例11 1149 41 0.76 0.33 0.96
对比例12 1139 43 0.81 0.63 0.88
对比例13 1145 39 0.7 0.257 0.81
表5结晶器的参数
Figure BDA0002532484410000132
对实施例5～7以及对比例11～13制得的铸坯的性能进行检验。
检验结果：对比例11～13生产过程中铸坯在出结晶器下口、二冷室二区容易出现裂纹漏钢，漏钢发生率达4.5％，漏钢后对生产组织带来困难，少流影响中间包流场，影响其余铸流的钢水温度。而实施例5～7在结晶器中的钢水之上顺利形成生渣层、烧结层、熔融层三层结构，并且保护渣熔融层可以正常流入结晶器和铸坯之间起到足够的润滑作用，保证铸坯在出结晶器下口能有＞10mm的均匀坯壳，减少铸坯出结晶器下口裂纹漏钢发生率，同时能够减少二冷室内裂纹漏钢发生率，将裂纹漏钢发生率降低至0.1％以内。
图2示出了实施例5～7制得的部分铸坯，从图2可以看出坯表面良好。图3示出了对比例11～13制得的部分铸坯，从图3可以看出铸坯发生裂纹漏钢。
以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种低碳钢连铸工艺中二次冷却水设计方法，所述低碳钢的化学成分按照质量百分比计包括：C 0.03～0.23％，Si 0.01～0.40％，Mn 0.01～0.60％，P≤0.015％，S≤0.008％，Cu+Ni+As+Sn+Pb≤0.7％，余量为铁和不可避免的杂质；
二次冷却区包括：足辊区、一区、二区以及三区；
所述设计方法包括：二次冷却区各区冷却水量Q按照公式(1)分配：
Q＝A×V2+B×V+C (1)
式(1)中：冷却水量Q的单位为m3/h；V为拉速，单位为m/min；
各区冷却水量Q按照公式(1)分配时，式(1)中的参数A、B、C按照下述规则选择：
足辊区：A的取值范围为-0.44～-0.48；B的取值范围为5.66～5.7；C的取值范围为-1.12～-1.16；
一区：A的取值范围为1.31～1.35；B的取值范围为-1.86～-1.9；C的取值范围为5.88～5.92；
二区：A的取值范围为1.25～1.29；B的取值范围为-2.91～-2.95；C的取值范围为4.38～4.42；
三区：A的取值范围为0.64～0.68；B的取值范围为-1.1～-1.14；C的取值范围为1.17～1.21。
2.根据权利要求1所述的低碳钢连铸工艺中二次冷却水设计方法，其特征在于，二次冷却区各区冷却水量分配时，按照质量分数计，所述足辊区水量为33～41％；所述一区水量为33～41％；所述二区水量为16～21％；所述三区水量为5～11％。
3.根据权利要求1所述的低碳钢连铸工艺中二次冷却水设计方法，其特征在于，二次冷却区各区冷却水量分配时，所述足辊区水量≥4m3/h；所述一区水量≥5m3/h；所述二区水量≥2m3/h；所述三区水量≥0.5m3/h。
4.根据权利要求1-3任一项所述的低碳钢连铸工艺中二次冷却水设计方法，其特征在于，
所述式(1)中V的范围为2.2m/min～2.4m/min。
5.根据权利要求1所述的低碳钢连铸工艺中二次冷却水设计方法，其特征在于，
所述二次冷却水比水量：0.90～0.97L/kg。
6.一种低碳钢连铸坯制备方法，其特征在于，根据权利要求1～5任一项所述的低碳钢连铸工艺中二次冷却水设计方法设计出的二次冷却水参数进行二次冷却处理。
7.根据权利要求6所述的低碳钢连铸坯制备方法，其特征在于，
连铸生产采用的保护渣，按照重量比包括：SiO2：24.3～28.3，Al2O3：5.5～8.0，CaO：25.5～30.0，MgO：0.5～1.5，R2O：6.5～10.5，T.C：15.5～18.5，F：1.8～3.2，Fe2O3：0.5～1.0
其中，所述R2O包括Na2O和/或K2O。
8.根据权利要求7所述的低碳钢连铸坯制备方法，其特征在于，
所述保护渣的碱度R为0.95～1.20，其中，R＝w(CaO)/w(SiO2)；
可选地，所述保护渣的熔点为1050℃～1130℃；
可选地，所述保护渣的含水量为0.1～0.35％；
可选地，所述保护渣的粘度为0.44～0.52Pa.S；
可选地，所述保护渣的容重为0.68～0.74g/ml。
9.根据权利要求6所述的低碳钢连铸坯制备方法，其特征在于，
连铸过程中结晶器振动频率f按照式(2)计算；
f＝90+60V (2)
其中，式(20)中，V为拉速；
可选地，所述结晶器振动频率在90～240次/min范围内；
可选地，结晶器的振动行程为9～10mm；
可选地，结晶器的冷却水流量控制：145～160Nm3/h；
可选地，结晶器的倒锥度：2.09～2.16％/m。
10.根据权利要求6所述的低碳钢连铸坯制备方法，其特征在于，
冶炼过程中，熔炼成分中[Mn]/[S]≥30，[Mn]/[Si]＞3.0。
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